Монтаж кабельных линий - Условия стойкости внутренним давлениям

10. УСЛОВИЯ СТОЙКОСТИ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЯМ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИИ И МУФТ
Кабели с вязкой пропиткой можно прокладывать по вертикали при небольших разностях уровней, так как пропиточная масса кабеля во время эксплуатации стекает вниз, растягивает оболочку кабеля, а верхние концы кабеля, освобождаясь от массы, снижают при этом свою электрическую прочность. Кабели с нормально пропитанной изоляцией без применения специальных устройств (например, стопорных муфт) предназначаются для прокладки на участках с разностью уровней (разность между высшей и низшей точками расположения кабеля по трассе) согласно табл. 2-45. Для вертикальных прокладок также применяют специальные кабели (со сплошной жилой, с осушенной изоляцией, с нестекающей массой).
При пользовании данными табл. 2-45 необходимо учитывать следующее;

1. Механическая стойкость кабельной линии в целом определяется величиной внутреннего давления в кабеле, которая в первую очередь зависит от типа кабеля (осушенный, нестекающий, неосушенный), затем от протяженности кабеля и, наконец, от разницы уровней.

Стойкость линии давлениям определяется также стойкостью того из отдельных ее элементов (самого кабеля, соединительных муфт, концевых заделок), который является наиболее слабым в ней.

1. Давление внутри «осушенных» кабелей до 10 ко не зависит от разницы уровней и составляет около 0,25 атм. Это давление является безопасным для механической прочности свинцовой и алюминиевой оболочек кабелей, для соединительных муфт (даже свинцовых) и для сколько-нибудь надежных концевых заделок кабелей. Сказанное относится и к кабелям до 1 кВ с бумажной изоляцией из бумаги, предварительно пропитанной в битуме.

Как следствие, для линий из таких кабелей разница уровней или длина прокладываемых кабелей определяется не внутренним давлением, а следующими факторами:
прочностью жил при тяжении кабелей в период прокладки за жилы;
прочностью брони (см. табл. 2-46) при тяжении кабелей за броню;
прочностью троса при тяжении кабелей при помощи троса с по степенным креплением к нему кабеля.
Таблица 2-45
Допустимая наибольшая разность уровней между высшей и низшей точками расположения кабеля на трассе

* Для оконечных стояков кабелей с бумажной изоляцией ва напряжение 20 и 35 ке допускается разность уровней до 10 М.
Примечания: I. Наибольшие разности уровней относятся к гем случаям, когда на кабелях не применяются специальные устройства (стопорные муфты).

1. Разности уровней для кабелей с полихлорвиниловой оболочкой и резиновой изоляцией, а также с алюминиевой оболочкой и изоляцией из предварительно пропитанной (например, битумом) бумаги напряжением 1 кВ, а также для кабелей с нестекающей массой не ограничиваются.
2. Концевые муфты и заделки кабелей должны обеспечивать при указанных выше разностях уровней и нормальной нагрузке герметичность кабелей (отсутствие течи пропиточного состава).

Таблица 2-46
Пределы прочности на разрыв проволок брони, принимаемые в расчетах при использовании брони для подъема или подвески кабелей за броню в верхней точке

Примечание. Коэффициент запаса прочности брони принимают обычно не менее 2,5, учитывая возможную неравномерность распределения нагрузки между отдельными проволоками брони.

1. Давление, развивающееся внутри нормально нагруженного кабеля с нормально пропитанной изоляцией, проложенного по вертикальной или круто наклонной трассе, длина которой обычно не превосходит 300—400 ж, равно: Р = 0,Н. (2-9)

где Р — давление в избыточных атмосферах;
Н — разница уровней, м¹ .
При пользовании этой формулой необходимо иметь в виду, что указанные в табл. 2-45 разницы уровней между высшей и низшей точками расположения кабелей могут служить критерием только для выбора самого кабеля (бронированный, небронированный, с нормально пропитанной или осушенной бумажной изоляцией и т. д.) и только для тех случаев, когда линия не снабжена стопорными муфтами.
При наличии стопорных муфт выбор рода кабеля производится по разнице уровней участков кабелей, ограниченных ила стопорными муфтами, или стопорной и концевой муфтами.
Для выбора типа концевых заделок при отсутствии стопорных муфт необходимо считаться с разностью уровней концевых заделок, а при выборе конструкции соединительных муфт — с разницей уровней между наиболее высокорасположенной концевой заделкой и наиболее низкорасположенной соединительной муфтой (стопорящее действие битуминозных и маслоканифольных масс в соединительных муфтах наклонно и вертикально смонтированных линий учитывать нельзя, так как оно не может быть достаточно продолжительным).

¹ В течение первых 20—70 мин с момента каждого из включений вновь проложенного кабеля под нагрузку указанное давление может достигать величины 1,7-кратной по отношению к гидростатическому давлению Р. Однако это давление обычно не учитывают ввиду кратковременности его существования (до момента окончания стенания пропитывающего состава в нижнюю зону кабеля).

При определении рода кабеля, а также типа соединительных муфт в случаях подводных прокладок необходимо считаться с противодавлением столба воды водоема, действующим на кабель и на подводные соединительные муфты. Для упомянутых случаев необходимо вычитать это противодавление из давления внутри кабеля или муфты обусловленного разницей между концом кабеля и низшей точкой его трассы или между концом кабеля и данной соединительной муфтой. За величину противодавления необходимо принимать противодавление столба наинизшего уровня воды в данном водоеме.

1. Максимально допустимые разницы уровней, указанные в табл. 2-45, для кабелей с нормальной пропитанной бумажной изоляцией относятся к вертикальным и круто наклонным кабелям, т. е. к кабелям относительно небольшой протяженности. При большой протяженности кабельных линий даже при еще меньших разницах уровнен, чем указано в таблице, по истечении некоторого периода эксплуатации кабелей (значительно меньшего принятого срока службы кабелей) в нижней зоне линии при включениях ее р работу будут возникать (по причине почти 100%-ного заполнении этой зоны пропитывающим составом) такие давления (несколько атмосфер), которые приведут к обязательному разрыву или концевых заделок, или соединительных муфт, или свинцовой оболочки кабеля, т. е. к выходу кабельной линии из строя. В указанных случаях во избежание аварий отдельные строительные длины кабелей рекомендуется соединять не я обычных соединительных муфтах, а в стопорных или при напряжениях до 10 кВ применять кабели с обедненной пропиткой.
2. Стойкость небронированных кабелей со свинцовой оболочкой внутренним давлением (без остаточных деформаций оболочки) определяется величиной около 1,0 ати.

Стойкость давлениям небронированных кабелей с алюминиевой оболочкой можно принять примерно в 3 раза выше, чем для небронированных с голой оболочкой из чистого свинца, и в 2 раза выше, чем для таких же кабелей с оболочкой из свинца и с примесью сурьмы.
Стойкость внутренним давлениям кабелей с ленточной и проволочной броней выше стойкости свинцовых соединительных муфт и стойкости концевых муфт или заделок. Поэтому для кабельных линий из бронированных кабелей в качестве допустимого следует принимать то давление, которое способны продолжительно выдержать соединительные и концевые муфты (табл. 2-47).
Таблица 2-47
Стойкость кабельных муфт конструкции НИИКП внутренним давлениям

1. Прокладка кабелей с нормально пропитанной бумажной изоляцией на напряжение, соответствующее рабочему напряжению линии на наклонных протяженных трассах при напряжениях более 3 кВ даже при наличии стопорных муфт, вообще не может быть рекомендована. При такого рода прокладках неизбежно стекание пропиточного состава в кабельной линии от верхнего его конца к нижнему или от верхней стопорной муфты к расположенной ниже. Как следствие, при таких прокладках неизбежно образование в верхней зоне линии или в верхних зонах отдельных участков ее ограниченных стопорными муфтами осушенных участков кабеля. Выходом из положения в таких случаях в зависимости от фактической разницы уровней и длины кабеля между концевыми или стопорными муфтами может являться применение или «осушенных» кабелей, или кабелей с нестекающей массой. Союзглавэнерго при Госплане СССР эксплуатационным циркуляром № Э-3/59 от 11 августа 1959 г. предложил широко применять кабели с нестекающей массой, учитывая их высокую надежность и исключение при их применении стопорных и стопорно-переходных муфт. Рентабельность применения этих кабелей при сравнении с кабелями по ГОСТ 340-59 показана также для тяжелых условий работы (значительная токовая нагрузка, плохие условия охлаждения).

Соединение вертикально или наклонно проложенных трехжильных кабелей до 10 кВ с обедненно-пропитанной изоляцией (в общей свинцовой оболочке или с отдельно освинцованными жилами) с горизонтально проложенными (в верхней зоне) кабелями, имеющими нормально пропитанную изоляцию, производят в специальных трехфазных стопорно-переходных муфтах.
Стопорные муфты применяют для соединения нормально пропитанных бронированных кабелей до 10 кВ при вынужденной протяженной их прокладке под уклон, а также по вертикали с разностью уровней, более допустимой для этого рода кабелей и для нормальных муфт. При этом номинальные напряжения протяженных кабелей принимают на одну ступень выше рабочего напряжения и оголенные участки свинцовой оболочки кабелей у мест соединений надлежащим образом бандажируют.
Соединение отдельных строительных длин кабелей до 10 кВ с обедненно-пропитанной изоляцией выполняют во всех случаях при помощи нормальных свинцовых соединительных муфт.
При выполнении линий 35 кВ из кабелей с нормально пропитанной бумажной изоляцией соединение отдельных строительных длин кабелей на наклонных трассах выполняют в стопорных муфтах.